“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)模式改革探討

王永輝，郭衛(wèi)蕓，高雪麗，李光輝

（許昌學(xué)院 食品與藥學(xué)院，河南 許昌 461000）

“食品機(jī)械與設(shè)備”是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程之一。課程主要學(xué)習(xí)通用型食品機(jī)械設(shè)備的基本工作原理、基本結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)、選型及操作要點(diǎn)，其宗旨在于培養(yǎng)食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的工程素質(zhì)。“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象、枯燥，難以理解，學(xué)生需要具有很強(qiáng)的空間想象力與實(shí)踐基礎(chǔ)[1]。然而，對(duì)于在校學(xué)習(xí)階段的學(xué)生而言，因其未接觸實(shí)際生產(chǎn)，對(duì)食品工廠的機(jī)械與設(shè)備缺乏感性認(rèn)識(shí)，大多數(shù)學(xué)生感覺(jué)該課程內(nèi)容過(guò)于抽象，學(xué)習(xí)困難。當(dāng)前，學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣普遍不高，教學(xué)效果差，教師教學(xué)難以達(dá)到教學(xué)要求。結(jié)合當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題，提出從教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)方法等多方面進(jìn)行改革探索，旨在解決該課程在教學(xué)中的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升和教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

1 課程教學(xué)實(shí)踐中存在的突出問(wèn)題

1.1 機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)缺乏

“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具有一定的識(shí)圖能力，學(xué)生要能夠根據(jù)機(jī)械的結(jié)構(gòu)圖想象出設(shè)備的輪廓及設(shè)備各個(gè)部件的形狀。因此，該課程的學(xué)習(xí)需要“機(jī)械制圖”“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”“CAD制圖”等一些機(jī)械基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。由于很多學(xué)生對(duì)于這些課程的重視度不夠，造成機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)的掌握不夠牢固，進(jìn)而造成后續(xù)的“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的學(xué)習(xí)困難。

1.2 教學(xué)模式單一

傳統(tǒng)的講授法教學(xué)是教師通過(guò)口頭語(yǔ)言向?qū)W生描繪情境、敘述事實(shí)、解釋概念、論證原理和闡明規(guī)律的教學(xué)方法，包括講述、講解、講讀和講演等具體方式。食品機(jī)械種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅以傳統(tǒng)的講授法很難使學(xué)生深入了解和掌握食品機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)和原理。此外，由于實(shí)踐教學(xué)的缺乏，學(xué)生在食品機(jī)械與設(shè)備方面的實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)相當(dāng)薄弱和不足。

1.3 教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程脫節(jié)

當(dāng)前，很多教材是依單元操作為主線進(jìn)行的教材編寫。實(shí)踐中教師往往是根據(jù)教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)制定教學(xué)大綱。這種模式造成各個(gè)章節(jié)前后缺乏連貫性，系統(tǒng)性不強(qiáng)，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)很大難度。由于這種知識(shí)結(jié)構(gòu)同具體的食品的加工過(guò)程是脫節(jié)的，從而不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，對(duì)于學(xué)生今后的工作也帶來(lái)較大影響。此外，現(xiàn)代新型食品機(jī)械趨于智能化、網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)效率高效化。食品加工設(shè)備制造行業(yè)日新月異的發(fā)展決定了“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的教學(xué)要與時(shí)俱進(jìn)，教材本身具有滯后性的特點(diǎn)，不能反映食品機(jī)械設(shè)備發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)[2]。而國(guó)內(nèi)“食品機(jī)械與設(shè)備”相關(guān)教材的出版更新速度相對(duì)較慢，內(nèi)容無(wú)法涵蓋所有類型的設(shè)備，更不能反映飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)現(xiàn)狀，這在很大程度上造成教學(xué)內(nèi)容同實(shí)踐的脫節(jié)[3]。

1.4 課程考核方式缺乏針對(duì)性

傳統(tǒng)的考核方式過(guò)多地側(cè)重于期末考試成績(jī)。這種“終結(jié)式”的考核相對(duì)應(yīng)的教學(xué)方法往往是知識(shí)傳授型的，課堂上學(xué)生參與和互動(dòng)不多，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性沒(méi)有得到很好的發(fā)揮，不利于健康學(xué)風(fēng)的建設(shè)，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和批判性思維的培養(yǎng)[4]。以許昌學(xué)院為例，在課程改革前，“食品機(jī)械與設(shè)備”的期末考試成績(jī)占到期末總評(píng)成績(jī)的70%，平時(shí)成績(jī)占30%。平時(shí)成績(jī)由考勤、課堂表現(xiàn)及作業(yè)成績(jī)構(gòu)成。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，學(xué)生的平時(shí)成績(jī)通常差別不大，期末總評(píng)成績(jī)的提高只能通過(guò)最后的期末考試。

“食品機(jī)械與設(shè)備”是一門實(shí)踐行較強(qiáng)的課程，通過(guò)期末考試往往只能考核學(xué)生對(duì)于部分知識(shí)的記憶及理解能力，而對(duì)于更高層級(jí)的創(chuàng)新及表達(dá)能力則不能有效考核。這種考核模式造成很多學(xué)生平時(shí)不注重思考，而是在考前突擊學(xué)習(xí)，考完后又全部忘記。因此，“終結(jié)式”課程考核方式直接影響了教學(xué)質(zhì)量，對(duì)于學(xué)生能力的培養(yǎng)是十分不利的。必須針對(duì)于該課程的特點(diǎn)，建立側(cè)重于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程考核方式。

2 課程教學(xué)改革舉措

2.1 基于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，優(yōu)化課程內(nèi)容及知識(shí)體系

課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，包括清理分選、輸送、粉碎、混合及均質(zhì)、分離、濃縮、干燥、殺菌及冷凍等各種食品機(jī)械。而該課程的課時(shí)通常比較有限，以許昌學(xué)院為例，“食品機(jī)械與設(shè)備”的理論學(xué)時(shí)為32個(gè)，在有限的課時(shí)內(nèi)難以將以上所有知識(shí)點(diǎn)放到課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此，對(duì)于教學(xué)大綱的優(yōu)化變得尤其重要，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)結(jié)合自身的特點(diǎn)，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重點(diǎn)。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上不宜貪多求全。在剛接觸該課程時(shí)，曾試圖將所有知識(shí)點(diǎn)都放到課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)，結(jié)果造成每個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容過(guò)多。為了完成既定的教學(xué)內(nèi)容，只能進(jìn)行傳統(tǒng)的講述式教學(xué)模式。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難以抓住學(xué)習(xí)重點(diǎn)，并且明顯缺乏學(xué)習(xí)的興趣。另外，在教材的選用上應(yīng)盡量選用以典型食品加工過(guò)程（如面粉、飲料、餅干及奶粉等）為主線編寫的食品機(jī)械教材。同樣，在教學(xué)過(guò)程中也應(yīng)以具體的食品加工過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)食品機(jī)械，增強(qiáng)理論學(xué)習(xí)同實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系。

2.2 教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變

在對(duì)課程內(nèi)容優(yōu)化后可以在有限的時(shí)間內(nèi)嘗試采用多種教學(xué)模式，以改善課程的教學(xué)效果。隨著我國(guó)教學(xué)改革的不斷深入，教育教學(xué)的方式及手段層出不窮，已經(jīng)有很多教師探索新的教學(xué)方法在課程中的應(yīng)用，如案例法教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、討論式教學(xué)模式等。通過(guò)融入案例教學(xué)法，能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)知識(shí)的運(yùn)用和掌握，減小理論教學(xué)與工程實(shí)踐之間的距離[5]。翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用不僅有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教，還能夠有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[6]。討論式教學(xué)方式方法可以有效地提升學(xué)生課堂上的活躍度，使得學(xué)生對(duì)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)的積極性被有效激發(fā)出來(lái)，促使師生共同進(jìn)步和成長(zhǎng)，以達(dá)到提升課堂教學(xué)質(zhì)量的目的[7]。在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上結(jié)合這些新式的教學(xué)手段，不僅僅是對(duì)以往教學(xué)成果的有效繼承，也是充分順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流的體現(xiàn)。

當(dāng)前，“食品機(jī)械與設(shè)備”課程組在傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上引入了拼圖教學(xué)法（The Jigsaw Method）。通過(guò)將學(xué)生分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，每組4個(gè)學(xué)生。每個(gè)小組成員分別拿到一個(gè)任務(wù)，然后各個(gè)小組中拿到相同任務(wù)的學(xué)生再形成一個(gè)新的小組作為“專家組”，學(xué)習(xí)結(jié)束后各個(gè)學(xué)生再回到原來(lái)的學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“教”與“學(xué)”的任務(wù)。最后，由通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的考核來(lái)確定學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。這種合作式學(xué)習(xí)過(guò)程，每個(gè)學(xué)生既是“教師”又是“學(xué)生”。作為“教師”具有把知識(shí)傳授給同組“學(xué)生”的任務(wù)，所以學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性明顯提高。另外，“教師”也很容易受到“學(xué)生”的質(zhì)疑，這又進(jìn)一步強(qiáng)化了知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過(guò)采用這種教學(xué)模式，學(xué)生的課堂參與度顯著增強(qiáng)，課堂的活躍度明顯增強(qiáng)。

2.3 充分利用互聯(lián)網(wǎng)視頻資源

恰當(dāng)運(yùn)用視頻動(dòng)畫技術(shù)能更好地突出教學(xué)重點(diǎn)和突破教學(xué)難點(diǎn)，使抽象呆板的機(jī)械直觀化、動(dòng)態(tài)化，縮短了客觀實(shí)物與學(xué)生之間的距離，有效提高教學(xué)質(zhì)量和效率[8]。搜集了近幾年的國(guó)內(nèi)外相關(guān)的食品機(jī)械視頻資料近100個(gè)。這些視頻資料（尤其是來(lái)自于國(guó)外一些知名的食品機(jī)械裝備加工企業(yè)）能夠生動(dòng)形象地反映出機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、相互關(guān)系及工作原理與過(guò)程。通過(guò)借助這些視頻資源，學(xué)生在掌握機(jī)械設(shè)備相關(guān)知識(shí)的同時(shí)，也能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)于食品機(jī)械加工企業(yè)及行業(yè)的了解，開闊學(xué)生的視野。此外，由于食品機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅猛，日新月異的新技術(shù)、新成果也不可能及時(shí)編入教科書中。因此，該課程的任課教師平時(shí)要注意一些新的食品加工設(shè)備，作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充，進(jìn)一步豐富學(xué)生的視野。

2.4 注重過(guò)程性考核

過(guò)程性考核，作為一種較為全面、客觀、科學(xué)的教學(xué)評(píng)估方法，可以激活學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生提交個(gè)性化的考核作品，在國(guó)外已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于本科生、研究生的教學(xué)評(píng)估與考核[4]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)高校也已經(jīng)逐漸意識(shí)到了過(guò)程性考核的重要性，并且先后啟動(dòng)了過(guò)程性考核試點(diǎn)工作。對(duì)于應(yīng)用型本科院校而言，在課程教學(xué)中使用過(guò)程性考核對(duì)于應(yīng)用型人才培養(yǎng)有著積極的作用[9]。

當(dāng)前，許昌學(xué)院的“食品機(jī)械與設(shè)備”課程已大幅度提高了過(guò)程性考核所占的比例，從之前的40%提高到了60%，并且這一比例還將進(jìn)一步提高。在具體的考核項(xiàng)目上更為豐富，包括考勤、課程表現(xiàn)、課程作業(yè)、期中考試及課程實(shí)驗(yàn)。其中，課程作業(yè)分為設(shè)計(jì)型的分組作業(yè)及考查具體知識(shí)點(diǎn)的小作業(yè)；而期中考試則采用了分組式的開卷考試的方式，學(xué)生在考試過(guò)程中可以在小組內(nèi)進(jìn)行討論，最后試卷的成績(jī)由小組成員共享。另外，課程組還結(jié)合學(xué)校的具體情況，開展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并將其作為一項(xiàng)重要的考核內(nèi)容。與傳統(tǒng)的“終結(jié)式”考核方式相比，過(guò)程性考核的實(shí)施促進(jìn)了參與課程教學(xué)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力和動(dòng)手能力。

3 結(jié)語(yǔ)

“食品機(jī)械與設(shè)備”作為食品工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，其教學(xué)質(zhì)量改善對(duì)于培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成具有重要的支撐作用。針對(duì)當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中的突出問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化課程內(nèi)容與知識(shí)體系，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、完善視頻教學(xué)資源及改善考核方式能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生在課堂上的參與度，提高學(xué)習(xí)的積極性，從而增強(qiáng)課程教學(xué)質(zhì)量的提升。課程改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，過(guò)程涉及到方方面面，需要課程組每個(gè)成員的積極努力才能順利進(jìn)行。另外，課程改革并非一蹴而就，需要不斷改進(jìn)和完善。